双能量CT在痛风性关节炎患者足踝关节尿酸盐结晶沉积分布情况观察中的应用

韦琳

[摘要] 目的 研究双能量CT在痛风性关节炎患者足踝关节尿酸盐结晶沉积分布情况观察中的应用。 方法 选择2015年2月～2016年2月在广西壮族自治区河池市人民医院行放射科经双能量CT（DECT）及西门子Gout识别软件检查发现足踝部尿酸盐结晶沉积病例80例，其中31例患者近期发生过足趾部单个和/或多个关节肿胀和/或疼痛，22例患者发生过踝关节肿胀和/或疼痛，27例为无症状高尿酸血症。对所有纳入患者DECT检测尿酸盐结晶（包括隐匿部位）分布的位置和数量，根据位置归类为踝关节，跗骨间关节、跗跖关节、跖趾关节、趾骨间关节、肌腱韧带六组，分别比较高尿酸血症患者与痛风足趾关节炎症急性发作患者或痛风踝关节炎症急性发作患者上述部位尿酸盐结晶的分布。 结果 痛风第一跖趾关节炎症急性发作患者跖趾关节尿酸盐结晶沉积跖趾关节50个（27.2%），显著高于高尿酸血症患者的23个（17%），差异有统计学意义（P < 0.05），而两组患者其他部位尿酸盐结晶沉积数量比较差异均无统计学意义（P > 0.05）；痛风踝关节炎症急性发作患者踝关节尿酸盐结晶沉积60个（45.1%）显著高于高尿酸血症患者的45个（33.3%），差异有统计学意义（P < 0.05），两组患者而其他部位尿酸盐结晶沉积数量比较差异均无统计学意义（P > 0.05）。 结论 DECT可清晰直观显示尿酸盐结晶的分布和数量，有助于痛风的诊断，尿酸盐沉积的部位和数量与痛风关节炎急性发作部位有关。

[关键词] 痛风；双能量CT；尿酸盐结晶；足踝关节分布

[中图分类号] R593.22 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2016）10（a）-0116-04

Application of dual energy computed tomography in distribution observation of the urate crystals in patients with gout

WEI Lin

Department of Radiology， Hechi People's Hospital， Guangxi Zhuang Autonomous Region， Hechi 547000， China

[Abstract] Objective To study the application of dual energy computed tomography （DECT） on distribution of urate crystals in ankle/feet joints of patients with gout. Methods A total of 80 patients with gout in ankle/foot joints from February 2015 to February 2016 examined by DECT and Siemens Gout recognition software in Hechi People's Hospital were selected， among which 31 patients with acute arthritis in metatarsophalangeal joints， 22 patients with acute arthritis in ankle joints， and 27 patients with hyperuricemia only. The distribution of urate crystals in ankles， the tarsal joints， tarsometatarsal， metatarsophalangeal joint， inter-phalangeal joints， tendons and ligaments were detected with PECT. The total number of urate crystals accumulated in these position were compared between the hyperuricemia patients and patients with acute arthritis in metatarsophalangeal joints， or patients with acute arthritis in ankle joints respectively. Results The total number of urate crystal deposition in patients with acute arthritis in metatarsophalangeal joints were 50 pieces （27.2%）， which was significantly higher than that in patients with hyperuricemia （23 pieces， 17%）， the difference was statistically significant （P < 0.05）. It showed no significant difference in other parts of urate crystal deposition between the two groups （P > 0.05）. Ankle urate crystal deposition ratio in patients with acute gouty arthritis was 60 pieces （45.1%）， which was significantly higher than that in patients with hyperuricemia （45 pieces， 33.3%）， the difference was statistically significant （P < 0.05）. The urate crystals disposition in other parts of both groups showed no significant difference （P > 0.05）. Conclusion DECT can clearly visualize the distribution and abundance of urate crystals and it can help the diagnosis of gout. The location and the number of urate deposition have some connection with the occurrence of acute gouty arthritis.

[Key words] Gout； Dual energy computered tomography； Distribution of urate crystal； Distribution in ankle/feet joints

痛风是由于嘌呤代谢紊乱和尿酸排泄障碍导致血尿酸增高，尿酸盐结晶沉积在关节腔内而引起的关节炎症。随着人们生活方式和饮食结构的变化，我国痛风和高尿酸血症患病者逐年增加[1-2]。临床诊断痛风主要依据血尿酸升高，但有些患者痛风发作时血尿酸水平是正常的，因此，寻求更客观有效的痛风诊断方法非常重要。医学影像技术中双能量CT（dual energy computed tomography，DECT）能够对在体的化学成分进行成像[3]，可无创、重复、非侵入性地提供尿酸盐结晶检测及分布的技术资料，其利用不同物质在不同能量X射线下能量的吸收系数不同，通过数学运算对目标物质进行物质分离，并以不同色彩显示。2014年美国风湿病协会分类指南已将DECT检查提示尿酸盐结晶阳性作为痛风明确诊断的依据[4]。尿酸盐结晶在四肢关节反复沉积是痛风性关节炎反复发作的病理基础，对尿酸盐结晶沉积部位和规律的客观了解，有利于对痛风做出特异性诊断并正确预测和减轻痛风的急性发作。本研究收集了广西河池市人民医院（以下简称“我院”）痛风性足踝关节炎DECT图像及数据，研究了尿酸盐结晶在足踝关节沉积分布的规律，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2015年2月～2016年2月在我院放射科经DECT及Gout检查发现足踝部尿酸盐结晶沉积病例80例患者。其中男70例，女10例；年龄13～65岁，平均（50.59±13.00）岁；男性患者中，青年（<45岁）25例，中年（45～59岁）23例，老年（>59岁）21例；女性患者中，绝经前4例，绝经后6例。发病时间3 h～10年，平均24个月；诱发病因：有家族史者7例，大量饮酒发作者45例，日常喜食高嘌呤饮食者66例，受到明显寒冷刺激者28例，精神因素15例，无明显诱因10例；合并高血压34例，肥胖32例，高脂血症30例，2型糖尿病18例，心脑血管疾病15例。所有患者接受DECT检测时血尿酸浓度平均为（491±143）mmol/L。其中31例患者近期发生过足趾部单个和/或多个关节肿胀和/或疼痛，22例患者发生过踝关节肿胀和/或疼痛，27例为无症状高尿酸血症。

1.2 诊断标准

采用美国风湿病协会2015年发布的痛风诊断标准[5]：①关节炎急性发作1 d以上；②关节炎症在1 d内达高峰；③单个关节炎发作；④关节发红；⑤第一跖趾关节疼痛或肿胀；⑥第一跖趾关节炎单侧发作；⑦跗骨关节炎单侧发作；⑧高尿酸血症；⑨可疑或证实有尿酸结晶；⑩影像学检测到尿酸结晶。符合上述10项中的6项可确诊。

1.3 纳入与排除标准

纳入标准：①符合上述痛风诊断标准；②年龄18～65岁；③同意受试并自愿签属知情同意书。排除标准： ①发病时间超过7 d；②有严重肝肾功能障碍；③合并有心脏和造血系统等严重原发病；④关节炎晚期重度畸形者。

1.4 检查方法

德国西门子64排双源CT机（型号：Siemens Somatom Definition Flash）扫描。扫描参数：总辐射量10.60 mSv，球管的旋转时间1.0 s/圈，A管140 kV/55 mA，B管80 kV/234 mA，层厚2.0 mm，扫描时间14.23 s，准直器64×0.6 mm，FOV 260 mm×260 mm，矩阵512×512。通过调节3个组织（软组织、尿酸以及骨骼）的CT值进行处理，软组织在高、低千伏的CT值设定均为50 Hu。扫描范围：整个足部关节，包括足踝关节，跖趾关节及趾关节。

1.5 图像后处理

图像用西门子工作站Dual Energy Gout识别软件进行处理，使用彩色编码信息处理方法，尿酸盐结晶编码为绿色，钙化点为蓝色，建立三维成像，将得到的两组原始图输入Gout模块，经多平面重建和360°旋转，全方位显示尿酸盐结晶（包括隐匿部位）分布的位置和数量，根据位置归类为踝关节、跗骨间关节、跗跖关节、跖趾关节、趾骨间关节、肌腱韧带六组，尿酸盐结晶沉积的数量由两名影像主治医师进行独立统计，以1个肌腱或小关节为1个计量单位，取平均数。

1.6 统计学方法

采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 痛风跖趾关节炎症急性发作与尿酸盐结晶沉积部位的关系

痛风第一跖趾关节炎症急性发作患者跖趾关节尿酸盐结晶沉积比例显著高于高尿酸血症患者，差异有统计学意义（P < 0.05），而两组患者其他部位尿酸盐结晶沉积数量比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。

2.2 痛风踝关节炎症急性发作与尿酸盐结晶沉积部位的关系

痛风踝关节炎症急性发作患者踝关节尿酸盐结晶沉积比例显著高于高尿酸血症患者，差异有统计学意义（P < 0.05），而两组患者其他部位尿酸盐结晶沉积数量比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。

3 讨论

近年由于人们饮食习惯和生活方式的改变，痛风和痛风性关节炎的发病呈上升趋势，临床诊断痛风主要依靠临床表现和血尿酸值增高，但临床常见有一部分患者为无症状的高尿酸血症[6]，这就使痛风的早期诊断有一定的困难。在痛风的诊断中，虽然关节穿刺观察到尿酸结晶是确诊的金标准，但这种方法的有创性使得患者依从性较差，很难在临床上普及应用。目前广泛应用的诊断方法如超声波、X线、CT及核磁共振（MRI）等影像学诊断技术，对痛风的诊断特异性不够，漏诊率、误诊率较高。研究报道，当患者血尿酸值浓度超过404.5 mmol/L（6.8 mg/dL）时，血中尿酸盐浓度过饱和，软组织及关节内开始有尿酸盐结晶析出沉积[7-8]。DECT用于检测痛风患者体内尿酸结晶的分布和数量是近年发展起来的新技术，通过双源CT相互垂直的两个球管发射出的两种不同能量的射线进行同步螺旋扫描，通过探测器接收扫描数据后，对不同能量下所采集的各种密度物质的衰减信息进行分析成像[9-10]。使用DECT双能量Gout程序扫描，扫描数据通过Gout后处理软件可以自动生成有无尿酸盐结晶沉积的彩色标记图像，一般尿酸盐结晶标记为绿色，无结晶出为红色，尿酸盐结晶沉积的部位、范围、数量不仅可以较为直观地在图像中显示，还可以进行多种方位的多平面重建、多角度的3D重建及容积在现，对痛风患者尿酸盐结晶沉积部位和数量做出更直接、准确的影像诊断。2014年美国风湿病协会颁布的痛风诊断指南已经把DECT的Gout技术检出尿酸盐结晶作为确诊痛风的重要影像学依据[4]。

运动医学研究发现[11-12]，尿酸盐沉积部位一般与日常活动着力最频繁部位趋于一致，二者有密切关系，踝关节、跗骨间关节及跖趾关节三者均为负重关节或主要驱动关节，是尿酸盐结晶最容易沉积的部位。张榜等[11]对128例疑似痛风患者用双源CT观察，发现尿酸盐结晶沉积部位较多的主要有跖趾关节、腕关节周围韧带、跖趾骨肌腱韧带、胫腓骨肌腱、掌指关节、指浅屈肌腱、腕关节、跗关节、踝关节。尿酸盐结晶不仅易沉积在跖趾关节周围，在掌指关节、腕关节、踝关节等部位也发现有大量尿酸盐沉积，可见尿酸盐结晶在手足部位均有沉积现象，目前诊断标准中明确的跖趾关节关节尿酸盐结晶大量沉积外，腕关节、掌指关节及周围软组织、肌肉韧带也可有大量尿酸盐结晶沉积。本研究纳入的80例患者，经DECT确诊的足踝部痛风性关节炎患者，31例患者近期发生过足趾部单个和/或多个关节肿胀和/或疼痛，22例患者发生过踝关节肿胀和/或疼痛，27例为无症状高尿酸血症，DECT尿酸盐结晶扫描结果显示，踝关节、跗骨间关节及跖趾关节是发现尿酸盐结晶较多的部位。

本组研究显示痛风第一跖趾关节炎症急性发作患者，跖趾关节尿酸盐结晶沉积50个（27.2%），显著高于高尿酸血症患者的23个（17%），差异有统计学意义（P < 0.05），而其他部位尿酸盐结晶沉积占尿酸盐结晶总数的比例，两组患者差异无统计学意义 （P > 0.05）。痛风踝关节炎症急性发作患者踝关节尿酸盐结晶沉积比例显著高于高尿酸血症患者的，差异有统计学意义（P < 0.05），而其他部位尿酸盐结晶沉积两组患者差异无统计学意义（P > 0.05）。提示CEPT显示尿酸结晶沉积多的部位与该部位关节炎症急性发作有一定关联性。第一跖趾关节是行走时前进的主要驱动力量，它和跖趾骨韧带肌腱一起与地面形成蹬力，同时也是支撑体重的重要部位，运动医学认为尿酸盐沉积部位与人们日常生活着力部位有密切关系[13-14]。霍洪峰等[15]分析男性老年人健步走足底压力分布与步态特征，认为行走方式对足部受力部位有重要影响。有研究报道[16]，痛风患者尿酸盐结晶在跖趾关节周围沉积最多。另外有报道显示[17]，痛风首次发作有50%患者是第一跖趾关节炎症急性发作，其他的多发生在踝关节、腕关节或膝关节等部位。一些研究指出，尿酸盐结晶的沉积是可逆的，尿酸盐结晶一方面激发沉积部位的炎性反应，中性粒细胞在局部释放大量炎症因子和水解酶导致痛风急性发作，同时随着病情进展和治疗药物的使用，一部分尿酸盐结晶可被分化成熟的巨噬细胞吞噬，这样痛风关节炎症状逐步缓解[18-19]。

最新的研究数据表明[4]，DECT诊断痛风的敏感性和特异性分别可达到93%和95%，并且能够发现更多尿酸盐沉积部位[17]，在对部分病理检测出现假阴性、穿刺活检无法到达的部位的鉴别诊断具有很高的价值。另外也有研究认为[11]，DECT是目前为止唯一可以高精确度诊断痛风的影像学方法，在诊断上代替关节穿刺的可能性很大。本研究也发现，DECT无创、简便、快速、敏感性和特异性均非常高，尤其在早期痛风的鉴别诊断、尿酸盐结晶沉积部位的定性方面，是目前其他检测方法无法替代的。总之，本研究发现痛风急性发作部位与尿酸盐结晶沉积部位和数量具有一定的相关性，痛风患者足踝部踝关节、跗骨间关节及跖趾关节是尿酸盐沉积最多的几个部位，同时，在趾骨间关节，跖跗关节和肌腱韧带也有少量沉积，另外，本研究中的高尿酸血症患者，PECT检测相关关节也存在尿酸盐结晶沉积，但这部分患者暂时还没有关节炎症发作，有必要对这部分患者随访跟踪其尿酸盐结晶沉积数量和部位的变化，有利于深入研究尿酸盐结晶沉积分布规律与痛风关节炎进展的关系。通过PECT检测痛风患者尿酸盐结晶沉积分布规律对痛风的诊断和治疗是非常有帮助的，可在短时间内同时扫描多个关节，患者接受的辐射量小、费用低、图像清晰、诊断方便[20]，值得临床推广使用。

[参考文献]

[1] 任佳伟.高尿酸血症和痛风的流行病学及其危险因素的研究进展[J].医学信息，2014，（24）：684.

[2] 宋薇.高尿酸血症和痛风的流行病学及影响因素研究进展[J].江西医药，2013，48（5）：459-462.

[3] 陈维翠，成官迅，梁文倩，等.DECT双能量成像检测尿酸盐结晶沉积的临床应用价值[J].中国CT和MRI杂志，2013，11（2）：53-56.

[4] Dalbeth N，Schumacher HR，Fransen J，et al. Survey definitions of gout for epidemiological studies：comparison with crystal identification as the gold standard [J]. Arthritis Care Res （Hoboken），2016，25（30）：1002-1004.

[5] 邵苗，张学武.2015年欧洲抗风湿病联盟/美国风湿病协会痛风分类新标准[J].中华风湿病学杂志，2015，19（12）：854-855.

[6] 张琳，闫雅更，董凤利，等.代谢综合征各组分对无症状高尿酸血症发生痛风的影响[J].哈尔滨医科大学学报，2011，45（6）：587-589.

[7] 仁青朋错.血尿酸测定对痛风诊断的临床分析[J].中国保健营养，2013，23（1）：64.

[8] 崔炎，王平，张榜，等.急性痛风性关节炎与血尿酸及尿酸盐结晶的关系[J].中国中西医结合外科杂志，2014（5）：501-503.

[9] 张榜，吴建萍，王永志，等.双源CT对尿酸盐结晶成像的原理及临床应用[J].中国中西医结合外科杂志，2013，（4）：391-392.

[10] 侯金玲，高立栋.双源CT双能量成像对痛风诊断价值的再研究[J].实用医学杂志，2015（8）：1296-1298.

[11] 张榜，崔炎，吴建萍，等.尿酸盐结晶在手足部位的沉积规律[J].中国中西医结合外科杂志，2013（6）：627-630.

[12] 崔炎，刘阳，张榜，等.尿酸盐结晶沉积与手足着力部位的关系[J].中国中西医结合外科杂志，2014（1）：102-103.

[13] 刘细阳，冯思玲，陈羡美，等.基于模糊理论的足底压力分布模式识别[J].湘潭大学自然科学学报，2016，38（1）：93-96.

[14] 魏东凌，张文，周琳，等.扁平足与正常足举重运动员足底压力分布对照研究[J].中国运动医学杂志，2013，32（2）：112-116.

[15] 霍洪峰，吴艳霞，高峰，等.男性老年人健步走足底压力分布与步态特征[J].中国康复医学杂志，2009，24（12）：1119-1121.

[16] 张惠娟，林禾，戴逸君，等.双能量CT在足踝关节尿酸盐结晶沉积分布的研究[J].中国CT和MRI杂志，2015（12）：105-106.

[17] Nyberg F， Horne L， Morlock R，et al. Comorbidity burden in trial-aligned patients with established gout in Germany，UK，us，and france：a retrospective analysis [J]. Adv Ther，2016，26（5）：213-215.

[18] 叶德邵，赵东宝.尿酸盐转运体在原发性高尿酸血症中的研究进展[J].中华风湿病学杂志，2012，16（4）：271-273.

[19] Carr A，Doyle AJ，Dalbeth N，Dual-energy CT of urate deposits in costal cartilage and intervertebral disks of patients with tophaceous gout and age-matched controls [J]. AJR Am J Roentgenol，2016，206（5）：1063-1067.

[20] 汪飞，李梁.双能量CT对痛风的诊断及评价[J].中国医学影像学杂志，2014，22（1）：53-55.

（收稿日期：2016-06-30 本文编辑：任 念）